選修3-4第十二章第6節(jié)波的干涉 學(xué)案
課前預(yù)習(xí)學(xué)案
一、預(yù)習(xí)目標(biāo)
通過(guò)預(yù)習(xí)并且聯(lián)系生活中的一些實(shí)例，達(dá)到簡(jiǎn)單的了解一下波的疊加和干涉，達(dá)到感性認(rèn)識(shí)的地步。
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
1.在介質(zhì)中常常有幾列波同時(shí)傳播，例如把兩塊石子在不同的地方投入池塘的水里，就有兩列波在水面上傳播．兩列波相遇時(shí)，會(huì)不會(huì)像兩個(gè)小球相碰時(shí)那樣，都能改變?cè)瓉?lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)呢？
2.預(yù)習(xí)完畢后，用自己的語(yǔ)言描述一下波的疊加這現(xiàn)象。
3.什么叫做波的干涉，兩列波發(fā)生干涉的條件是什么��？
4.用自己的話(huà)說(shuō)一說(shuō)波的疊加和波的干涉的關(guān)系。
三、提出疑惑
同學(xué)們，通過(guò)你的自主學(xué)習(xí)，你還有哪些疑惑，請(qǐng)把它填在下面的表格中
疑惑點(diǎn)疑惑內(nèi)容
課內(nèi)探究學(xué)案
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
(1).知道波的疊加原理.
(2).知道什么是波的干涉現(xiàn)象和干涉圖樣.
(3).知道干涉現(xiàn)象也是波特有的現(xiàn)象.
二、學(xué)習(xí)過(guò)程
1、波的疊加
【演示】在一根水平長(zhǎng)繩的兩端分別向上抖動(dòng)一下，就分別有兩個(gè)凸起狀態(tài)1和2在繩上相向傳播．(參見(jiàn)課本圖10－28)我們可以看到，兩列波相遇后，彼此穿過(guò)，繼續(xù)傳播，波的形狀和傳播的情形都跟相遇前一樣，也就是說(shuō)，相遇后，它們都保持各自的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，彼此都沒(méi)有受到影響．
仔細(xì)觀察兩列相遇的水波，也可以看到兩列水波相遇后，彼此穿過(guò)，仍然保持各自的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)繼續(xù)傳播，就像沒(méi)有跟另一列水波相遇一樣．
(1)．位移特點(diǎn)
當(dāng)兩個(gè)波源產(chǎn)生的兩列波在同一介質(zhì)中傳播時(shí)，介質(zhì)中的每個(gè)質(zhì)點(diǎn)都要同時(shí)參與兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，在任一時(shí)刻，第一列波使某個(gè)質(zhì)點(diǎn)a振動(dòng)所產(chǎn)生的位移是x1，第二列波同時(shí)使質(zhì)點(diǎn)a振動(dòng)所產(chǎn)生的位移是x2，則質(zhì)點(diǎn)a的位移就是這兩列波分別產(chǎn)生的位移的矢量和．
如果位移x1，x2的方向相同，則質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)位移的大小為X= 方向與 。
如圖10－18所示．如果位移x1，x2方向相反，則質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)位移的大小為X= ；方向 。
(2)．波的獨(dú)立性特點(diǎn)
n列波在同一介質(zhì)中傳播，在介質(zhì)中某一點(diǎn)(或某一區(qū)域)相遇時(shí)，每一列波都能夠 ；好像沒(méi)有遇到另一列波一樣，在它們重疊的區(qū)域里，介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)同時(shí)參與這幾列波所產(chǎn)生的振動(dòng)，每個(gè)質(zhì)點(diǎn)仍然是在各自的平衡位置附近做簡(jiǎn)諧振動(dòng)．質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的位移 。
( 3)．疊加原理
兩列相同的波相遇時(shí)，在它們重疊的區(qū)域里
2、波的干涉
【演示】把兩根金屬絲固定在同一個(gè)振動(dòng)片上，當(dāng)振動(dòng)片振動(dòng)時(shí)，兩根金屬絲周期性地觸動(dòng)水面，形成兩個(gè)波源．這兩個(gè)波源的振動(dòng)頻率和振動(dòng)步調(diào)相同，它們發(fā)出的波是頻率相同的波．現(xiàn)象： 解釋?zhuān)?
由實(shí)驗(yàn)分析可知，波干涉有如下特點(diǎn)：
3．波的干涉特點(diǎn)．
最大振幅 最小振幅
位移
4．產(chǎn)生干涉的條件
任何情況下兩列波相遇都會(huì)產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，而要產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣則需要一定的條件，其條件是：
不僅水波、聲波，一切波都可發(fā)生干涉現(xiàn)象．
5．波的干涉與衍射一樣，也是波特有的現(xiàn)象．
6.當(dāng)堂檢測(cè)
(1)插在水中的細(xì)棒對(duì)水波的傳播沒(méi)有影響，這是波的(衍射)現(xiàn)象；在墻外聽(tīng)到墻內(nèi)人講話(huà)，這是波的(衍射)現(xiàn)象；一個(gè)人在兩個(gè)由同一聲源帶動(dòng)的揚(yáng)聲器之間走動(dòng)時(shí)，聽(tīng)到的聲音時(shí)強(qiáng)時(shí)弱，這是波的(干涉)現(xiàn)象．
(2)以下關(guān)于波的衍射的說(shuō)法，正確的是：（c）
A．波遇到障礙物時(shí)，一定會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象
B．當(dāng)障礙物的尺寸比波長(zhǎng)大得多時(shí)，衍射現(xiàn)象很明顯
C．當(dāng)孔的大小比波長(zhǎng)小時(shí)，衍射現(xiàn)象很明顯
D．只有當(dāng)障礙物的尺寸與波長(zhǎng)差不多時(shí)，才會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象
(3)當(dāng)兩列水波發(fā)生干涉時(shí)，如果兩列波的波峰在P點(diǎn)相遇．下列說(shuō)法正確的是：（ABD）
A．質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)始終是加強(qiáng)的
B．質(zhì)點(diǎn)P的振幅最大
C．質(zhì)點(diǎn)P的位移始終最大
D．質(zhì)點(diǎn)P的位移有時(shí)為零
(4)在水平方向上有兩個(gè)振動(dòng)情況完全相同的振源S1、S2，S1、S2相距7m，振動(dòng)所形成的波的波長(zhǎng)為1m，則S1、S2的連線上有幾個(gè)振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)？（c）
A．只有中點(diǎn) B．6個(gè)點(diǎn) C．13個(gè)點(diǎn) D．無(wú)數(shù)個(gè)點(diǎn)
(5)兩列波在某區(qū)域相遇，下列說(shuō)法正確的是：（AB）
A．兩波相遇時(shí)能保持各自狀態(tài)互不干擾
B．兩波相遇時(shí)引起質(zhì)點(diǎn)的位移等于兩列波分別引起的位移的矢量和
C．任何兩列波疊加后都能使某些區(qū)域振動(dòng)始終加強(qiáng)，某些區(qū)域振動(dòng)始終減弱，得到穩(wěn)定的干涉圖樣
D．頻率相同的兩列波相干涉時(shí)，加強(qiáng)區(qū)域和減弱區(qū)域交替變換．
(6)兩個(gè)頻率、振幅相同的波在介質(zhì)中傳播發(fā)生干涉得到穩(wěn)定的干涉圖樣，則下列敘述正確的是：(B)
A．振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)的位移總是處于最大值
B．振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)的位移可能為零
C．振動(dòng)減弱的點(diǎn)再經(jīng)過(guò)T/2振動(dòng)變?yōu)榧訌?qiáng)
D．振動(dòng)減弱的點(diǎn)的位移總是零
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